一種流體特性在線數(shù)據(jù)采集方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種流體特性在線數(shù)據(jù)采集方法和系統(tǒng)。該方法包括：將液體注入并列連接的靜態(tài)回路、動(dòng)態(tài)回路和調(diào)節(jié)回路；在所述靜態(tài)回路中設(shè)置采集室，在所述采集室入口設(shè)置閥門(mén)，在所述采集室出口設(shè)置止回閥；打開(kāi)所述閥門(mén)，將液體注入所述采集室，注入的液體量到達(dá)設(shè)定值時(shí)關(guān)閉所述閥門(mén)；將所述采集室內(nèi)的液體溫度調(diào)節(jié)到溫度設(shè)定值，并采集所述液體的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)；調(diào)節(jié)所述動(dòng)態(tài)回路中的液體的流速到速度設(shè)定值，并采集所述液體的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)。本發(fā)明減小了實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)的波動(dòng)性，能實(shí)時(shí)并同時(shí)采集流體靜止和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的性能參數(shù)。
【專利說(shuō)明】一種流體特性在線數(shù)據(jù)采集方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)械工程領(lǐng)域，尤其涉及一種流體特性在線數(shù)據(jù)采集方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 國(guó)內(nèi)對(duì)流體特性的測(cè)試多為針對(duì)專門(mén)特定的流體，測(cè)試方案隨流體特性而不一 樣。取樣點(diǎn)的選擇是對(duì)流體監(jiān)測(cè)較難解決的問(wèn)題之一，尤其是大型設(shè)備或者移動(dòng)密封的容 器中。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的流體監(jiān)測(cè)傳感器多建議裝在監(jiān)測(cè)流體流經(jīng)的一固定位置。對(duì)于流 體是流動(dòng)的，傳感器安裝在固定位置上時(shí)，測(cè)試過(guò)程中受壓力、溫度、流速等不可控因素影 響，測(cè)試數(shù)據(jù)很不穩(wěn)定。特別是對(duì)精密的、測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度要求高的設(shè)備，監(jiān)測(cè)達(dá)不到要求。 對(duì)于流體是靜止?fàn)顟B(tài)的，傳感器安裝在固定位置上，測(cè)試過(guò)程中受環(huán)境因素影響較低，但測(cè) 試數(shù)據(jù)不具有代表性。尤其是非循環(huán)回路的流體。
[0003] 目前對(duì)流體介質(zhì)的測(cè)試大量都體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室精密儀器的離線測(cè)試，據(jù)統(tǒng)計(jì)僅對(duì)潤(rùn) 滑油介質(zhì)進(jìn)行理化指標(biāo)的測(cè)試儀器的費(fèi)用超過(guò)上百萬(wàn)。并且國(guó)內(nèi)缺乏此類權(quán)威的大型檢測(cè) 機(jī)構(gòu)，從而導(dǎo)致潤(rùn)滑油性能檢測(cè)周期長(zhǎng)，成本高，單次測(cè)試數(shù)據(jù)樣本量小等問(wèn)題。針對(duì)流體 特性的檢測(cè)時(shí)主要針對(duì)介質(zhì)的單一性能，如顏色、濁度、粘度等，未能直接反映環(huán)境因素以 及外界介質(zhì)對(duì)流體性能的影響。如何能做到將流體介質(zhì)同時(shí)在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)條件下實(shí)時(shí)測(cè)試 出流體特征值成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。
[0004] 泊肅葉定律表明：流體在水平圓管中做層流運(yùn)動(dòng)時(shí)，其流量Q與管子兩端的壓強(qiáng) 差ΛΡ，管的半徑r，長(zhǎng)度L以及流體的粘滯系數(shù)η有以下關(guān)系：Q= (JiXdXAPVSilL。 此公式包括了流體的幾個(gè)基本參數(shù)：壓差ΛΡ、流量Q、粘度Π (粘滯系數(shù)），加上流體的密 度P，表征流體中顆粒含量的污染度A，流體中水分的含量H，這些基本參數(shù)的確定能表征 一種流體的基本性能和狀態(tài)。但是在這些參數(shù)中，受溫度T和流速v的影響，很難同時(shí)將其 測(cè)量出來(lái)。其中Q、A、Η需要流體具備一定的速度，使外界污染形成均相，采集數(shù)據(jù)才能穩(wěn) 定。而粘度Π 、流體的密度Ρ是流體本身的特性，流動(dòng)過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集時(shí)波動(dòng) 性。η、Ρ、Η數(shù)據(jù)采集受溫度Τ的影響遠(yuǎn)大于Q、A、AP。目前在線采集這些數(shù)據(jù)過(guò)程中， 未有一種合適的方法能夠解決同時(shí)保障多種流體基本參數(shù)的采集過(guò)程中，既能實(shí)時(shí)顯示這 些基本參數(shù)，也能保障數(shù)據(jù)采集波動(dòng)性較小。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)時(shí)并同時(shí)采集流體靜止和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的性能參數(shù)， 減小實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)的波動(dòng)性。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明一方面，提出一種在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括動(dòng)態(tài)回路和與所述動(dòng)態(tài)回 路并列連接的靜態(tài)回路，其中：
[0007] 所述靜態(tài)回路，包括：
[0008] 采集室；
[0009] 閥門(mén)，用于設(shè)置在所述采集室入口，打開(kāi)所述閥門(mén)，將液體注入所述采集室，注入 的液體量到達(dá)液體量設(shè)定值時(shí)關(guān)閉所述閥門(mén)；
[0010] 止回閥，用于設(shè)置在所述采集室出口；
[0011] 溫度調(diào)節(jié)器，用于測(cè)量所述采集室內(nèi)的液體溫度，將所述采集室內(nèi)的液體溫度調(diào) 節(jié)到溫度設(shè)定值，向控制器發(fā)送溫控信號(hào)；
[0012] 控制器，用于接收所述溫度調(diào)節(jié)器發(fā)送的所述溫控信號(hào)，向靜態(tài)傳感器發(fā)送靜態(tài) 采集信號(hào)，并接收所述靜態(tài)傳感器返回的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)；以及接收所述流量 調(diào)節(jié)器發(fā)送的所述速控信號(hào)，向所述動(dòng)態(tài)傳感器發(fā)送動(dòng)態(tài)采集信號(hào)，并接收所述動(dòng)態(tài)傳感 器返回的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)；
[0013] 至少一個(gè)靜態(tài)傳感器，用于接收所述控制器發(fā)送的所述靜態(tài)采集信號(hào)，采集所述 液體的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)，并傳輸給所述控制器；
[0014] 所述動(dòng)態(tài)回路，包括：
[0015] 至少一個(gè)動(dòng)態(tài)傳感器，用于接收所述控制器發(fā)送的所述動(dòng)態(tài)采集信號(hào)，采集所述 液體的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)，并傳輸給所述控制器。
[0016] 所述調(diào)節(jié)回路，包括：
[0017] 設(shè)置在所述調(diào)節(jié)回路的入口的調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)所述動(dòng)態(tài)回路中的液體流速，將 所述液體流速調(diào)節(jié)到速度設(shè)定值，向所述控制器發(fā)送速控信號(hào)。
[0018] 進(jìn)一步，所述溫度調(diào)節(jié)器判斷所述采集室內(nèi)的液體溫度是否小于T-At，如果是， 對(duì)液體進(jìn)行加熱，加熱后的液體溫度位于測(cè)試區(qū)間（Τ- Λ t，T+ Λ t)。
[0019] 進(jìn)一步，所述溫度調(diào)節(jié)器為加熱器，安裝在所述采集室內(nèi)。
[0020] 進(jìn)一步，所述溫度調(diào)節(jié)器判斷所述采集室內(nèi)的液體溫度是否大于T+At，如果是， 對(duì)液體進(jìn)行散熱，散熱后的液體溫度位于測(cè)試區(qū)間（Τ- Λ t，T+ Λ t)。
[0021] 進(jìn)一步，所述溫度調(diào)節(jié)器為散熱器，安裝在所述采集室的外表面。
[0022] 進(jìn)一步，所述調(diào)節(jié)閥為調(diào)節(jié)回路上的截止閥。
[0023] 進(jìn)一步，所述控制器設(shè)置至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)的閾值，將采集的至少一個(gè) 流體靜態(tài)性能參數(shù)與其各自的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述液體的狀態(tài)；和/ 或
[0024] 設(shè)置至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)的閾值，將采集的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)與 其各自的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述液體的狀態(tài)。
[0025] 進(jìn)一步，還包括存儲(chǔ)器，用于對(duì)采集的所述至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少 一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0026] 進(jìn)一步，還包括顯示器，用于對(duì)采集的所述至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少 一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行顯示。
[0027] 進(jìn)一步，還包括遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備，用于對(duì)采集的所述至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以 及至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明一方面，提出一種在線數(shù)據(jù)采集方法，包括：
[0029] 將液體注入并列連接的靜態(tài)回路和動(dòng)態(tài)回路；
[0030] 在所述靜態(tài)回路中設(shè)置采集室，在所述采集室入口設(shè)置閥門(mén)，在所述采集室出口 設(shè)置止回閥；
[0031] 打開(kāi)所述閥門(mén)，將液體注入所述采集室，注入的液體量到達(dá)設(shè)定值時(shí)關(guān)閉所述閥 門(mén)；
[0032] 將所述采集室內(nèi)的液體溫度調(diào)節(jié)到溫度設(shè)定值，并采集所述液體的至少一個(gè)流體 靜態(tài)性能參數(shù)；
[0033] 調(diào)節(jié)所述動(dòng)態(tài)回路中的液體的流速到速度設(shè)定值，并采集所述液體的至少一個(gè)流 體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)。
[0034] 進(jìn)一步，包括：
[0035] 判斷所述采集室內(nèi)的液體溫度是否小于T-At，如果是，對(duì)液體進(jìn)行加熱，加熱后 的液體溫度位于測(cè)試區(qū)間（T-At，T+At);或者
[0036] 判斷所述采集室內(nèi)的液體溫度是否大于T+ Λ t，如果是，對(duì)液體進(jìn)行散熱，散熱后 的液體溫度位于測(cè)試區(qū)間（Τ- Λ t，T+ Λ t)。
[0037] 進(jìn)一步，包括：
[0038] 設(shè)置至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)的閾值，將采集的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)與 其各自的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述液體的狀態(tài)；和/或
[0039] 設(shè)置至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)的閾值，將采集的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)與 其各自的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述液體的狀態(tài)。
[0040] 進(jìn)一步，包括：
[0041] 對(duì)采集的所述至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行 存儲(chǔ)。
[0042] 本發(fā)明根據(jù)流體的不同特性，將傳感器安裝在不同的回路，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)回路 同時(shí)運(yùn)行，運(yùn)行過(guò)程中傳感器能夠?qū)崟r(shí)采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。在測(cè)量流體特性的過(guò)程中，停留在采 集室里的流體是靜止的，適合控制采集流體時(shí)的波動(dòng)性。傳感器數(shù)據(jù)的采集波動(dòng)性較小，重 復(fù)性和再現(xiàn)性能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)室要求。
[0043] 通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其 優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0044] 構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同說(shuō)明書(shū)一起用于解 釋本發(fā)明的原理。
[0045] 參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中：
[0046] 圖1為一種在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047] 圖2為靜態(tài)回路的俯視圖。
[0048] 圖3為靜態(tài)回路的主視圖。
[0049] 圖4為在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)施例的電路連接示意圖。
[0050] 圖5所示為一種在線數(shù)據(jù)采集方法實(shí)施例的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051] 現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到：除非另外具 體說(shuō)明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本 發(fā)明的范圍。
[0052] 同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際 的比例關(guān)系繪制的。
[0053] 以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的，決不作為對(duì)本發(fā)明 及其應(yīng)用或使用的任何限制。
[0054] 對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適 當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說(shuō)明書(shū)的一部分。
[0055] 在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不 是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。
[0056] 應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一 個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
[0057] 對(duì)流體介質(zhì)的特性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的過(guò)程中，外界影響因子特別多。具體涉及 流體自身特性如粘滯性、導(dǎo)電性、流動(dòng)性，以及外界污染物如顆粒物、水分的含量，該流體可 以為潤(rùn)滑油，燃油，防銹液，保護(hù)介質(zhì)，乃至于飲用水質(zhì)。由泊肅葉方程分析可得，流量主要 受流體的粘度、壓力差影響。其中粘度的影響因子為溫度和流速，對(duì)流經(jīng)管徑不變的流體介 質(zhì)受溫度、流速、壓力差的影響最大。為了使流體在穩(wěn)定的溫度、流速以及壓力差的情況下 進(jìn)行測(cè)試，需要進(jìn)行控制使得溫度、流速以及壓力差穩(wěn)定。由于流速與壓力差之間具有一定 的關(guān)系，因此，本發(fā)明需解決系統(tǒng)中對(duì)溫度進(jìn)行控制以及流速進(jìn)行調(diào)節(jié)的問(wèn)題。
[0058] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照 附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0059] 圖1為一種在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該系統(tǒng)包括并列連接的靜態(tài) 回路110、動(dòng)態(tài)回路120以及調(diào)節(jié)回路130。
[0060] 圖2為靜態(tài)回路的俯視圖。
[0061] 圖3為靜態(tài)回路的主視圖。
[0062] 下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0063] 所述靜態(tài)回路110,包括：
[0064] 采集室 111。
[0065] 閥門(mén)112,用于設(shè)置在所述采集室111入口，打開(kāi)所述閥門(mén)112,將液體注入所述采 集室，注入的液體量到達(dá)液體量設(shè)定值時(shí)關(guān)閉所述閥門(mén)。閥門(mén)例如是（常閉）電磁閥。液 體量設(shè)定值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，也可以將其設(shè)置為采集室的容量，即，將采集室注 滿則關(guān)閉閥門(mén)。根據(jù)液體量設(shè)定值和液體流速計(jì)算液體注入時(shí)間，通過(guò)控制該注入時(shí)間以 判斷是否到達(dá)液體量設(shè)定值。
[0066] 止回閥113,用于設(shè)置在所述采集室111出口。止回閥防止其他路液體進(jìn)入采集 室。
[0067] 溫度調(diào)節(jié)器114,用于測(cè)量所述采集室內(nèi)的液體溫度，將所述采集室內(nèi)的液體溫度 調(diào)節(jié)到溫度設(shè)定值，向控制器發(fā)送溫控信號(hào)。
[0068] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述溫度調(diào)節(jié)器判斷所述采集室內(nèi)的液體溫度是否小于 τ- Λ t，如果是，對(duì)液體進(jìn)行加熱，加熱后的液體溫度位于測(cè)試區(qū)間（τ- Λ t，T+ Λ t)。
[0069] 其中，溫度調(diào)節(jié)器為加熱器211，安裝在所述采集室內(nèi)。
[0070] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述溫度調(diào)節(jié)器判斷所述采集室內(nèi)的液體溫度是否大于 τ+ Λ t，如果是，對(duì)液體進(jìn)行散熱，散熱后的液體溫度位于測(cè)試區(qū)間（τ- Λ t，T+ Λ t)。
[0071] 其中，所述溫度調(diào)節(jié)器為散熱器212,安裝在所述采集室的外表面。
[0072] 控制器，用于接收所述溫度調(diào)節(jié)器發(fā)送的所述溫控信號(hào)，向靜態(tài)傳感器發(fā)送靜態(tài) 采集信號(hào)，并接收所述靜態(tài)傳感器返回的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)；以及接收所述流量 調(diào)節(jié)器發(fā)送的所述速控信號(hào)，向所述動(dòng)態(tài)傳感器發(fā)送動(dòng)態(tài)采集信號(hào)，并接收所述動(dòng)態(tài)傳感 器返回的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)。
[0073] 至少一個(gè)靜態(tài)傳感器115,用于接收所述控制器發(fā)送的所述靜態(tài)采集信號(hào)，采集所 述液體的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)，并傳輸給所述控制器。其中，靜態(tài)傳感器可訂在采集 室外面，通過(guò)采集室上打的孔洞接觸到采集室內(nèi)的液體并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，可以將靜態(tài)傳感 器的采集部位浸沒(méi)在采集室內(nèi)的液體內(nèi)，以獲取更準(zhǔn)確的采集數(shù)據(jù)。
[0074] 所述動(dòng)態(tài)回路120,包括：
[0075] 至少一個(gè)動(dòng)態(tài)傳感器121，用于接收所述控制器發(fā)送的所述動(dòng)態(tài)采集信號(hào)，采集所 述液體的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)，并傳輸給所述控制器。其中，動(dòng)態(tài)傳感器放置在液體 的流路上，例如，油路上。
[0076] 所述調(diào)節(jié)回路130,包括：
[0077] 設(shè)置在所述調(diào)節(jié)回路的入口的調(diào)節(jié)閥131，用于調(diào)節(jié)所述動(dòng)態(tài)回路中的液體流速， 將所述液體流速調(diào)節(jié)到速度設(shè)定值，向所述控制器發(fā)送速控信號(hào)。此外，所述調(diào)節(jié)閥131還 將超過(guò)所述動(dòng)態(tài)回路負(fù)荷量的液體流量分流到所述調(diào)節(jié)回路上。
[0078] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述調(diào)節(jié)閥為調(diào)節(jié)回路上的截止閥。
[0079] 其中，靜態(tài)回路適合用于測(cè)試受流速、溫度等外界影響較大的流體特性，比如粘 度、介電常數(shù)、電導(dǎo)率等是受溫度和流體流速影響較大的性能參數(shù)。
[0080] 動(dòng)態(tài)回路為主回路，其流量根據(jù)動(dòng)力源進(jìn)行選擇，通過(guò)調(diào)節(jié)回路進(jìn)行調(diào)節(jié)，可測(cè)試 在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的流體特性。
[0081] 調(diào)節(jié)回路為動(dòng)態(tài)回路的輔助路，主要調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)回路的流量，從而使其達(dá)到最適宜 流速。并且，保護(hù)動(dòng)態(tài)回路，當(dāng)靜態(tài)回路電磁閥關(guān)閉時(shí)，動(dòng)態(tài)回路出現(xiàn)故障，流體將從調(diào)節(jié)回 路通過(guò)，從而防止堵塞損壞動(dòng)態(tài)回路上串聯(lián)的動(dòng)態(tài)傳感器。
[0082] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，根據(jù)流體的不同特性，將傳感器安裝在不同的回路，實(shí)現(xiàn)靜 態(tài)和動(dòng)態(tài)回路同時(shí)運(yùn)行，運(yùn)行過(guò)程中傳感器能夠?qū)崟r(shí)采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。在測(cè)量流體特性的過(guò) 程中，停留在采集室里的流體是靜止的，適合控制采集流體時(shí)的波動(dòng)性。傳感器數(shù)據(jù)的采集 波動(dòng)性較小，重復(fù)性和再現(xiàn)性能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)室要求。
[0083] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述控制器設(shè)置至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)的閾值，將采 集的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)與其各自的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述液體 的狀態(tài)；和/或
[0084] 設(shè)置至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)的閾值，將采集的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)與 其各自的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述液體的狀態(tài)。
[0085] 這里所說(shuō)的狀態(tài)，例如，安全狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)。在一實(shí)施例中，用綠色表示安全狀 態(tài)，黃色表示報(bào)警狀態(tài)。如果采集的流體靜態(tài)性能參數(shù)小于其閾值，認(rèn)為是安全狀態(tài)，則顯 示綠色；如果大于其閾值，認(rèn)為是報(bào)警狀態(tài)，顯示為黃色。如果采集的流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)小 于其閾值，認(rèn)為是安全狀態(tài)，則顯示綠色；如果大于其閾值，認(rèn)為是報(bào)警狀態(tài)，顯示為黃色。
[0086] 下面對(duì)靜態(tài)回路的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0087] 當(dāng)流體從油路進(jìn)入采集室，常閉電磁閥打開(kāi)。流體從底部流入采集室，防止底部沉 積顆粒污染物。采集室充滿待測(cè)流體時(shí)，電磁閥關(guān)閉，止回閥防止其他路流體進(jìn)入采集室。 當(dāng)流體初始溫度較低時(shí)，加熱器工作，由于采集室設(shè)計(jì)較小，加熱所需的熱量使用直流電即 可提供，加熱流體溫度至測(cè)試區(qū)間溫度。當(dāng)流體初始溫度較高時(shí)，散熱風(fēng)扇啟動(dòng)，降低流體 溫度至測(cè)試區(qū)間，設(shè)置測(cè)試區(qū)間溫度（T_At，T+At)。低溫流體加熱至溫度達(dá)到T+At時(shí)， 停止加熱；高溫流體散熱至溫度達(dá)到T+At時(shí)，停止散熱，進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)試。測(cè)試過(guò)程中當(dāng)溫 度低于T-At時(shí)，電磁閥打開(kāi)，進(jìn)行下一次靜態(tài)流體檢測(cè)。At = ηΤ，其中，η的取值例如 是0. 01?0. 04, S卩，大于等于0. 01，小于等于0. 04。
[0088] 針對(duì)在線測(cè)試流體特性數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，設(shè)計(jì)一靜態(tài)回路與動(dòng)態(tài)回路結(jié)合的系 統(tǒng)，其中有一調(diào)節(jié)回路（調(diào)速、溢流作用）來(lái)控制動(dòng)態(tài)回路測(cè)試。設(shè)計(jì)一可控溫的采集室來(lái) 保障靜態(tài)回路測(cè)試的準(zhǔn)確性。本系統(tǒng)還涉及電控部分，包括電源、通訊、控制器、顯示、遠(yuǎn)程 輸出端口、存儲(chǔ)等部分。保障數(shù)據(jù)采集重復(fù)性和再現(xiàn)性達(dá)到監(jiān)測(cè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與 實(shí)驗(yàn)室離線數(shù)據(jù)相一致。
[0089] 圖4為在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)施例的電路連接示意圖。該系統(tǒng)可通過(guò)外接電源直 接給電源、傳感器、顯示器以及控制器供電，此外，該系統(tǒng)自帶備用電源，能進(jìn)行正常供電運(yùn) 行。
[0090] 該系統(tǒng)中的控制器還將獲取的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)、至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性 能參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示以及遠(yuǎn)程傳輸?shù)鹊?。如圖4所示，控制器410中還可以包括協(xié)議轉(zhuǎn)換 器，當(dāng)需要進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換時(shí)，由協(xié)議轉(zhuǎn)換器進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，例如將傳感器通訊信號(hào)轉(zhuǎn)換為可 顯示的合適信號(hào)。控制器410分別與傳感器、存儲(chǔ)器、顯示器、遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備連接，S卩，控制 器接收各個(gè)傳感器傳送的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)、至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)，并分 別傳輸至存儲(chǔ)器、顯示器、遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備。下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0091] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)器420,用于對(duì)采集的所述至 少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。實(shí)現(xiàn)硬件備份，便于 歷史數(shù)據(jù)的查詢搜索。
[0092] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括顯示器430，用于對(duì)采集的所述至 少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行顯示。以實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的性能 參數(shù)的監(jiān)測(cè)與顯示。
[0093] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備440，用于對(duì)采集的 所述至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。即時(shí)數(shù)據(jù) 以協(xié)議包的形式發(fā)送至遠(yuǎn)程控制端口，可通過(guò)GPRS通訊模塊或定位GPS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)此功能。
[0094] 圖5所示為一種在線數(shù)據(jù)采集方法實(shí)施例的流程示意圖。該方法包括以下步驟： [0095] 在步驟510,將液體注入并列連接的靜態(tài)回路、動(dòng)態(tài)回路和調(diào)節(jié)回路。
[0096] 在步驟520,在所述靜態(tài)回路中設(shè)置采集室，在所述采集室入口設(shè)置閥門(mén)，在所述 采集室出口設(shè)置止回閥。閥門(mén)例如是（常閉）電磁閥。止回閥防止其他路液體進(jìn)入采集室。
[0097] 在步驟530,打開(kāi)所述閥門(mén)，將液體注入所述采集室，注入的液體量到達(dá)液體量設(shè) 定值時(shí)關(guān)閉所述閥門(mén)。液體量設(shè)定值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，也可以將其設(shè)置為采集 室的容量，即，將采集室注滿則關(guān)閉閥門(mén)。根據(jù)液體量設(shè)定值和液體流速計(jì)算液體注入時(shí) 間，通過(guò)控制該注入時(shí)間以判斷是否到達(dá)液體量設(shè)定值。
[0098] 在步驟540,將所述采集室內(nèi)的液體溫度調(diào)節(jié)到溫度設(shè)定值，并采集所述液體的至 少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)。其中，可通過(guò)溫度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)溫度，溫度調(diào)節(jié)器例如是加熱器， 安裝在所述采集室內(nèi)?；蛘撸鰷囟日{(diào)節(jié)器為散熱器，安裝在所述采集室的外表面。其 中，采集流體靜態(tài)性能參數(shù)的傳感器放置在采集室內(nèi)，并浸沒(méi)在采集室內(nèi)的液體內(nèi)，以獲取 更準(zhǔn)確的采集數(shù)據(jù)。
[0099] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，判斷所述采集室內(nèi)的液體溫度是否小于Τ- Λ t，如果是，對(duì) 液體進(jìn)行加熱，加熱后的液體溫度位于測(cè)試區(qū)間（Τ- Λ t，T+ Λ t);或者
[0100] 判斷所述采集室內(nèi)的液體溫度是否大于τ+ Λ t，如果是，對(duì)液體進(jìn)行散熱，散熱后 的液體溫度位于測(cè)試區(qū)間（Τ- Λ t，T+ Λ t)。
[0101] 在步驟550,調(diào)節(jié)所述動(dòng)態(tài)回路中的液體的流速到速度設(shè)定值，并采集所述液體的 至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)。其中，通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流速，調(diào)節(jié)閥例如是截止閥。其中，采 集流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)的傳感器放置在液體的流路上，例如，油路上。
[0102] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，根據(jù)流體的不同特性，將傳感器安裝在不同的回路，實(shí)現(xiàn)靜 態(tài)和動(dòng)態(tài)回路同時(shí)運(yùn)行，運(yùn)行過(guò)程中傳感器能夠?qū)崟r(shí)采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。在測(cè)量流體特性的過(guò) 程中，停留在采集室里的流體是靜止的，適合控制采集流體時(shí)的波動(dòng)性。傳感器數(shù)據(jù)的采集 波動(dòng)性較小，重復(fù)性和再現(xiàn)性能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)室要求。
[0103] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，設(shè)置至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)的閾值，將采集的至少一 個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)與其各自的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述液體的狀態(tài)；和 /或
[0104] 設(shè)置至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)的閾值，將采集的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)與 其各自的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述液體的狀態(tài)。
[0105] 這里所說(shuō)的狀態(tài)，例如，安全狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)。在一實(shí)施例中，用綠色表示安全狀 態(tài)，黃色表示報(bào)警狀態(tài)。如果采集的流體靜態(tài)性能參數(shù)小于其閾值，認(rèn)為是安全狀態(tài)，則顯 示綠色；如果大于其閾值，認(rèn)為是報(bào)警狀態(tài)，顯示為黃色。如果采集的流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)小 于其閾值，認(rèn)為是安全狀態(tài)，則顯示綠色；如果大于其閾值，認(rèn)為是報(bào)警狀態(tài)，顯示為黃色。
[0106] 針對(duì)在線測(cè)試流體特性數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，設(shè)計(jì)一靜態(tài)回路與動(dòng)態(tài)回路結(jié)合的系 統(tǒng)，其中有一調(diào)節(jié)回路（調(diào)速、溢流作用）來(lái)控制動(dòng)態(tài)回路測(cè)試。設(shè)計(jì)一可控溫的采集室來(lái) 保障靜態(tài)回路測(cè)試的準(zhǔn)確性。本系統(tǒng)還涉及電控部分，包括電源、通訊、控制器、顯示、遠(yuǎn)程 輸出端口、存儲(chǔ)等部分。保障數(shù)據(jù)采集重復(fù)性和再現(xiàn)性達(dá)到監(jiān)測(cè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與 實(shí)驗(yàn)室離線數(shù)據(jù)相一致。
[0107] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，還包括對(duì)采集的所述至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少 一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)的步驟。實(shí)現(xiàn)硬件備份，便于歷史數(shù)據(jù)的查詢搜索。
[0108] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，還包括對(duì)采集的所述至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少 一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行顯示的步驟。以實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的性能參數(shù)的監(jiān)測(cè)與顯示。
[0109] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，還包括對(duì)采集的所述至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少 一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸?shù)牟襟E。其中，即時(shí)數(shù)據(jù)以協(xié)議包的形式發(fā)送至遠(yuǎn)程 控制端口，可通過(guò)GPRS通訊模塊或定位GPS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)此功能。
[0110] 至此，已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明。為了避免遮蔽本發(fā)明的構(gòu)思，沒(méi)有描述本領(lǐng)域所公 知的一些細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述，完全可以明白如何實(shí)施這里公開(kāi)的技術(shù) 方案。
[0111] 可能以許多方式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法以及系統(tǒng)。例如，可通過(guò)軟件、硬件、固件或 者軟件、硬件、固件的任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法以及系統(tǒng)。用于所述方法的步驟的上述 順序僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，本發(fā)明的方法的步驟不限于以上具體描述的順序，除非以其它方 式特別說(shuō)明。此外，在一些實(shí)施例中，還可將本發(fā)明實(shí)施為記錄在記錄介質(zhì)中的程序，這些 程序包括用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的機(jī)器可讀指令。因而，本發(fā)明還覆蓋存儲(chǔ)用于執(zhí)行 根據(jù)本發(fā)明的方法的程序的記錄介質(zhì)。
[0112] 雖然已經(jīng)通過(guò)示例對(duì)本發(fā)明的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技 術(shù)人員應(yīng)該理解，以上示例僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本發(fā) 明的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括并列連接的靜態(tài)回路、動(dòng)態(tài)回路以及調(diào)節(jié) 回路，其中： 所述靜態(tài)回路，包括： 采集室； 閥門(mén)，用于設(shè)置在所述采集室入口，打開(kāi)所述閥門(mén)，將液體注入所述采集室，注入的液 體量到達(dá)液體量設(shè)定值時(shí)關(guān)閉所述閥門(mén)； 止回閥，用于設(shè)置在所述采集室出口； 溫度調(diào)節(jié)器，用于測(cè)量所述采集室內(nèi)的液體溫度，將所述采集室內(nèi)的液體溫度調(diào)節(jié)到 溫度設(shè)定值，向控制器發(fā)送溫控信號(hào)； 控制器，用于接收所述溫度調(diào)節(jié)器發(fā)送的所述溫控信號(hào)，向靜態(tài)傳感器發(fā)送靜態(tài)采集 信號(hào)，并接收所述靜態(tài)傳感器返回的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)；以及接收所述流量調(diào)節(jié) 器發(fā)送的所述速控信號(hào)，向所述動(dòng)態(tài)傳感器發(fā)送動(dòng)態(tài)采集信號(hào)，并接收所述動(dòng)態(tài)傳感器返 回的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)； 至少一個(gè)靜態(tài)傳感器，用于接收所述控制器發(fā)送的所述靜態(tài)采集信號(hào)，采集所述液體 的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)，并傳輸給所述控制器； 所述動(dòng)態(tài)回路，包括： 至少一個(gè)動(dòng)態(tài)傳感器，用于接收所述控制器發(fā)送的所述動(dòng)態(tài)采集信號(hào)，采集所述液體 的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)，并傳輸給所述控制器。 所述調(diào)節(jié)回路，包括： 設(shè)置在所述調(diào)節(jié)回路的入口的調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)所述動(dòng)態(tài)回路中的液體流速，將所述 液體流速調(diào)節(jié)到速度設(shè)定值，向所述控制器發(fā)送速控信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度調(diào)節(jié)器判斷所述采 集室內(nèi)的液體溫度是否小于Τ-Λ t，如果是，對(duì)液體進(jìn)行加熱，加熱后的液體溫度位于測(cè)試 區(qū)間（Τ_Δ?，Τ+Δ?：)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度調(diào)節(jié)器為加熱器，安 裝在所述采集室內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度調(diào)節(jié)器判斷所述采 集室內(nèi)的液體溫度是否大于Τ+ Λ t，如果是，對(duì)液體進(jìn)行散熱，散熱后的溫度位于測(cè)試區(qū)間 (Τ_ Δ t，T+ Δ t)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度調(diào)節(jié)器為散熱器，安 裝在所述采集室的外表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)閥為調(diào)節(jié)回路上的 截止閥。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器設(shè)置至少一個(gè)流 體靜態(tài)性能參數(shù)的閾值，將采集的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)與其各自的閾值進(jìn)行比較， 并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述液體的狀態(tài)；和/或 設(shè)置至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)的閾值，將采集的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)與其各 自的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述液體的狀態(tài)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括存儲(chǔ)器，用于對(duì)采集的 所述至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示器，用于對(duì)采集的 所述至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行顯示。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備，用于 對(duì)采集的所述至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。
11. 一種在線數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括： 將液體注入并列連接的靜態(tài)回路、動(dòng)態(tài)回路和調(diào)節(jié)回路； 在所述靜態(tài)回路中設(shè)置采集室，在所述采集室入口設(shè)置閥門(mén)，在所述采集室出口設(shè)置 止回閥； 打開(kāi)所述閥門(mén)，將液體注入所述采集室，注入的液體量到達(dá)設(shè)定值時(shí)關(guān)閉所述閥門(mén)； 將所述采集室內(nèi)的液體溫度調(diào)節(jié)到溫度設(shè)定值，并采集所述液體的至少一個(gè)流體靜態(tài) 性能參數(shù)； 調(diào)節(jié)所述動(dòng)態(tài)回路中的液體的流速到速度設(shè)定值，并采集所述液體的至少一個(gè)流體動(dòng) 態(tài)性能參數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述在線數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括： 判斷所述采集室內(nèi)的液體溫度是否小于T- △ t，如果是，對(duì)液體進(jìn)行加熱，加熱后的液 體溫度位于測(cè)試區(qū)間（T-At，T+At);或者 判斷所述采集室內(nèi)的液體溫度是否大于T+ △ t，如果是，對(duì)液體進(jìn)行散熱，散熱后的液 體溫度位于測(cè)試區(qū)間（Τ- Λ t，T+ Λ t)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述在線數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括： 設(shè)置至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)的閾值，將采集的至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)與其各 自的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述液體的狀態(tài)；和/或 設(shè)置至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)的閾值，將采集的至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)與其各 自的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷所述液體的狀態(tài)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述在線數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括： 對(duì)采集的所述至少一個(gè)流體靜態(tài)性能參數(shù)以及至少一個(gè)流體動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK104089654SQ201410337622
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】潘燕, 王月行, 董志磊, 朱偉偉 申請(qǐng)人:徐工集團(tuán)工程機(jī)械股份有限公司